QT5.14.2 官方例子 - 学习系列 - Widget Examples 2: Calculator(计算器)

这个示例展示了如何使用信号和插槽来实现计算器小部件的功能，以及如何使用QGridLayout来将子小部件放置到网格中。

该示例由两个类组成:

Calculator是计算器小部件，具有计算器的所有功能。

Button是用于每个计算器按钮的小部件。它源自QToolButton。

我们将从复习计算器开始，然后我们将看一下按钮。

 

详细讲解在：

https://doc.qt.io/qt-5/qtwidgets-widgets-calculator-example.html

 

难点1：如何将由键盘按键提取的数字或运算符，有序地进行计算；还得考虑运算符的优先级，主要是(+, -, ×, or ÷).

介绍：

计算器中的MR，MS，MC，M+分别是什么意思

https://zhidao.baidu.com/question/574840419.html

 

这些变量，连同计算器显示的内容(一个QLineEdit)，编码计算器的状态:

sumInMemory 包含存储在计算器内存中的值(使用MS、M+或MC)。

sumSoFar 存储到目前为止累计的值。当用户单击=时，sumSoFar将重新计算并显示在显示器上。清除所有将sumSoFar重置为零。

factorSoFar 在进行乘法和除法时存储一个临时值。

pendingAdditiveOperator 存储用户单击的最后一个加法运算符。

pendingMultiplicativeOperator 存储用户单击的最后一个乘法运算符。

当计算器期望用户开始键入操作数时，waitingForOperand为真。

加法运算符和乘法运算符被区别对待，因为它们有不同的先例。例如，1 + 2÷3被解释为1 +(2÷3)，因为÷的优先级比+高。

理解：

由于运算符存在优先级，所以在计算时，得综合考虑前后两个运算符，就得将存储用户最后输入×, or ÷，还是+, -,的记录，简单理解：想计算1+2÷3, 不应该是（1+2）÷3 = 1, 而是应该是：1+（2÷3）=1.66667, 为了能按正确地优先级计算，比如到了下面的第四行，才能对前面输入的两步运算进行处理，这个时候就知道了是否存在两种优先级，以及按照优先级进行计算；

下表显示了当用户输入一个数学表达式时计算器状态的演变。

User Input	Display	Sum so Far	Add. Op.	Factor so Far	Mult. Op.	Waiting for Operand?
	0	0				true
1	1	0				false
1 +	1	1	+			true
1 + 2	2	1	+			false
1 + 2 ÷	2	1	+	2	÷	true
1 + 2 ÷ 3	3	1	+	2	÷	false
1 + 2 ÷ 3 -	1.66667	1.66667	-			true
1 + 2 ÷ 3 - 4	4	1.66667	-			false
1 + 2 ÷ 3 - 4 =	-2.33333	0				true

一元运算符，如Sqrt，不需要特殊处理;它们可以立即应用，因为操作数在单击操作符按钮时已经知道。

 

以下是对上述逻辑过程的代码实现：

void Calculator::additiveOperatorClicked()
  {
      Button *clickedButton = qobject_cast(sender());
      if (!clickedButton)
        return;
      QString clickedOperator = clickedButton->text();
      double operand = display->text().toDouble();

当用户单击+或-按钮时，将调用additiveOperatorClicked()槽。

在我们可以对clicked操作符进行实际操作之前，我们必须处理任何挂起的操作。我们从乘法运算符开始，因为它们的优先级比加法运算符高:

if (!pendingMultiplicativeOperator.isEmpty()) {
          if (!calculate(operand, pendingMultiplicativeOperator)) {
              abortOperation();
              return;
          }
          display->setText(QString::number(factorSoFar));
          operand = factorSoFar;
          factorSoFar = 0.0;
          pendingMultiplicativeOperator.clear();
      }

如果之前点击了x或÷，之后没有点击=，则显示的当前值就是x或÷运算符的右操作数，我们最终可以执行操作并更新显示。

if (!pendingAdditiveOperator.isEmpty()) {
          if (!calculate(operand, pendingAdditiveOperator)) {
              abortOperation();
              return;
          }
          display->setText(QString::number(sumSoFar));
      } else {
          sumSoFar = operand;
      }

如果前面单击了+或-，则sumSoFar是操作符的左操作数，而显示中的当前值是操作符的右操作数。如果没有挂起的加法运算符，则sumSoFar将被简单地设置为显示中的文本。

      pendingAdditiveOperator = clickedOperator;
      waitingForOperand = true;
  }

最后，我们可以处理刚刚被单击的操作符。因为我们还没有右边的操作数，所以我们将clicked操作符存储在pendingAdditiveOperator变量中。当我们有一个右操作数时，我们将应用这个操作，sumSoFar是左操作数。

 

下面是乘除法的槽函数：

 void Calculator::multiplicativeOperatorClicked()
  {
      Button *clickedButton = qobject_cast(sender());
      if (!clickedButton)
        return;
      QString clickedOperator = clickedButton->text();
      double operand = display->text().toDouble();

      if (!pendingMultiplicativeOperator.isEmpty()) {
          if (!calculate(operand, pendingMultiplicativeOperator)) {
              abortOperation();
              return;
          }
          display->setText(QString::number(factorSoFar));
      } else {
          factorSoFar = operand;
      }

      pendingMultiplicativeOperator = clickedOperator;
      waitingForOperand = true;
  }

multiplicativeOperatorClicked()槽类似于additiveOperatorClicked()。在这里，我们不需要担心附加运算符，因为乘法运算符优先于附加运算符。

void Calculator::equalClicked()
  {
      double operand = display->text().toDouble();

      if (!pendingMultiplicativeOperator.isEmpty()) {
          if (!calculate(operand, pendingMultiplicativeOperator)) {
              abortOperation();
              return;
          }
          operand = factorSoFar;
          factorSoFar = 0.0;
          pendingMultiplicativeOperator.clear();
      }
      if (!pendingAdditiveOperator.isEmpty()) {
          if (!calculate(operand, pendingAdditiveOperator)) {
              abortOperation();
              return;
          }
          pendingAdditiveOperator.clear();
      } else {
          sumSoFar = operand;
      }

      display->setText(QString::number(sumSoFar));
      sumSoFar = 0.0;
      waitingForOperand = true;
  }

与additiveOperatorClicked()类似，我们从处理任何挂起的乘法和加法操作符开始。然后显示sumSoFar并将变量重置为零。必须将该变量重置为零，以避免对该值进行两次计数。

 

需要计算的时候，直接执行下列函数：

bool Calculator::calculate(double rightOperand, const QString &pendingOperator)
{
    if (pendingOperator == tr("+")) {
        sumSoFar += rightOperand;
    } else if (pendingOperator == tr("-")) {
        sumSoFar -= rightOperand;
    } else if (pendingOperator == tr("\303\227")) {
        factorSoFar *= rightOperand;
    } else if (pendingOperator == tr("\303\267")) {
        if (rightOperand == 0.0)
            return false;
        factorSoFar /= rightOperand;
    }
    return true;
}

私有的calculate()函数执行一个二进制操作。右操作数由右操作数给出。对于加法运算符，左操作数是sumSoFar;对于乘法运算符，左操作数是factorSoFar。如果出现除零的情况，函数返回false。

补充：(至于为何这么打印，不太清楚，知道的，可以请教下，哈哈)

字符串："\303\227"  =》 × 

字符串："\303\267" =》  ÷

 

难点2：MC，MS，MR，M+的表示：

void Calculator::clearMemory()
{
    sumInMemory = 0.0;
}

void Calculator::readMemory()
{
    display->setText(QString::number(sumInMemory));
    waitingForOperand = true;
}

void Calculator::setMemory()
{
    equalClicked();
    sumInMemory = display->text().toDouble();
}

void Calculator::addToMemory()
{
    equalClicked();
    sumInMemory += display->text().toDouble();
}

clearMemory()槽清除保存在内存中的和，

readMemory()将和显示为一个操作数，

setMemory()用当前和替换内存中的和，

addToMemory()将当前值添加到内存中的值。

对于setMemory()和addToMemory()，我们首先调用equalClicked()来更新sumSoFar和显示中的值。